【正文】 晶閘管的場合，應采用快速熔斷器。對于 6～20KV 屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。其主要參數(shù)為 額定變比： 10000/1000/100/3，準確度 級，額定容量 120KVA,最大容量 960VA.。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強 度和機械強度，耐熱、耐潮濕。 三繞組在正常運行時可能存在只有高、中壓繞組工作低壓繞組開路的情況 ，這在防雷中帶來了需要特別考慮的問題。工頻放電電壓應大于滅弧電壓的 倍。 變壓器的零序過流保護 對于大接地電流的電力變壓器，一般應裝設零序電流保護，用作變壓器主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護，一般變電所內(nèi)只有部分變壓器中性點接地運行，因此，每臺變壓器上需要裝設兩套零序電流保護，一套用于中性點接地運行方式，另一套用于中性點不接地運行方式。故障切除時間等于保護裝置的動作時間與斷路器跳閘時間之和。 c）定時限過電流保護 電流 III 段保護 1）整定原則：按躲開最大負荷電流整定： maxLOP II ??? 2） 動作時限： 按階梯原則 ?????? ?? 531 ttt },m a x{ 4321 ???? ????? tttt 設 計 說 明 書 32 ttt ??? ???? 53 3）靈敏度 可作本線路全長的主保護或作近后備外，還要作為相鄰線路的遠后備保護 近后備保護： ~ i n )2( ?? ??OPfIIKs 遠后備保護： )2( ?? ??OPfIIKs 設 計 說 明 書 33 第 8 章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇 概述 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的聯(lián)結(jié)方式，由開關電器、保護和測量電器，母線和必要的輔助設備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。 半高型配電裝置：半高行配電裝置是將母線置于高一層的水平面上，與 斷路器、電流互感器、隔離開關上下重 疊布置。 配電裝置的確定 本變電所三個電壓等級：即 220KV、 110KV、 10KV 根據(jù)《電力工程電氣設計 手冊》規(guī)定， 110KV 及以上多為屋外配電裝置， 35KV 及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本所 220KV 及 110KV 采用屋外配電裝置， 10KV 采用屋內(nèi)配電裝置。這種布置特點是：布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。 2)靈敏度 可用其最小保護范圍來衡量 m a x )1(m i n 231(%) sopAB XIEXl ??? ? 3)動作時限 )(0st ?? b）限時電流速斷保護 電流 II 段保護 1）整定原則：躲過相鄰線路電流速斷保護的動作電流 ???? 21 OPrelOP IKI . ?relK 限時電流速斷保護的可靠系數(shù) ～ ， ?1OPI 為 相鄰線路瞬時電流速斷的動作電流 。 (1)選擇性 當電力系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時，繼電保護裝置應保證靠近故障點的開關或斷路器首先切除，使停電范圍盡量縮小，從而保證非故障設備繼續(xù)正常 運行。所以，本設計中主變保護配置如下： 縱聯(lián)差動保護 非電量保護 過流保護 為了反應變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時，作為差動保護和瓦斯保護的后備，所以需裝設過電流保護。 工頻放電電壓 Ugf：在中性點絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運行相電壓的 倍。 雙條平放的 100mm*100mm 矩形鋁導體：平放： 2613A；豎放： 2840A（ Ks=） 設 計 說 明 書 26 設 計 說 明 書 27 第 6 章 防雷接地設計 防雷設計 防雷設計原則 已在輸電線路上形成的雷閃過電壓 ， 會沿輸電線路運動至變電所的母線上 ,并對于母線有連接的電氣設備構(gòu)成威脅。 110KV 及以上高壓配電裝置一般采用軟導線。 在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計時，應按要求準確等級高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準確度等級。 經(jīng)計算并驗證選擇 LA510 型電流互感器。其主要參數(shù)有： 額定電流： 1500A； 額定電壓： 10KV； 通過容量 3*8660KVA； 無功容量： ； 額定電抗： 8%；一相時 75176。 ６）熔斷器的額定電流應不小于熔體的額定電流；額定分斷能力應大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。 、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。當氣溫、風速、 設 計 說 明 書 19 濕度、污穢、海拔、地震、覆冰等環(huán)境條件超出一般電器的規(guī)定時，應通過技術經(jīng)濟比較后分別采取下列措施： 向制造部門提出補充要求，訂制符合當?shù)丨h(huán)境的產(chǎn)品； 在設計或運行中采取相應的防護措施如采用屋內(nèi)配電裝置，加減震器等 選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。在進行電器選擇時，應根據(jù) 工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設備。 (3)將前面求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應的等值發(fā)電機的容量進行歸算，便得到各等值發(fā)電機對短路點的計算電抗。短路殿軍選擇在木線上，卻短路的類型為三相接地短路卻對于 10KV 母線上的短路應考慮加電抗器和不加電抗器情況，電抗器給定為 :NKL1081500。 設 計 說 明 書 14 短路計算基本假設 （ 1）計算的基本情況 ① 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行； ②所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）； ③短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； ④所有電源的電動勢相位角相同； ⑤應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。較之單母線接線，單母分段接線供電可靠、調(diào)度靈活，對重要用戶可以從不同段引出兩回饋線，有兩個電源供電，而且本次設計10KV 側(cè)回路重要用戶較多，所以采用單母分段接線。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。 2/3接線是雙母線接線的一種特例，當回路多于三串時，有點較為突出。 雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配置中，同時在 220～550KV 大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接線的。 2. 雙母線接線及分段接線 1) 雙母線接線 雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。缺點：①可靠性差。 主接線的基本形式 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。 2 具有一定的靈活性 主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快地退出設備。它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟性的要求等密切相關，并對電氣設備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都 有較大的影響。通常按以下原則： 主變的 110KV~500KV 側(cè)采用中性點直接接地方式 自耦變壓器必須用在高中壓側(cè)是直接接地的系統(tǒng)； 普通變壓器采用中性點通過隔離開關接地的方式； 選擇接地點適應保證在任何故障形勢下都不會使電網(wǎng)解列成為中性點不接地系統(tǒng)。 在本次設計中我們只對自耦變壓器和三繞組變壓器的綜合性能及經(jīng)濟運行等方面進行比較，選其中的一種：三繞組變壓器（ SFS7120200/220KV）與自耦變壓器（ OSFPS7120200/220）的參數(shù)如下表： 型號 SFS7120200/220KV OSFPS7120200/220KV 容量比 100/100/50 100/100/50 變比 220/121/ 220/121/11 空載電流 (%) 空載損耗（ KW） 133 70 阻抗電壓 高 中 14% 10% 高 低 24% 34% 中 低 8% 22% 短路損耗（ KW） 480 320 價格（萬元 /臺） 1000 800 綜合投資（萬元） 1700 1360 年運行費用（萬元） 設 計 說 明 書 5 規(guī)程規(guī)定：具有三種電壓等級的變電所，如各側(cè)的功率均達到主變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但 需要裝設無功補償設備時，主變壓器一般選用三繞組變壓器 [5]；符合上述條件，同時高中壓側(cè)又均為中性點直接接地系統(tǒng)時，在降壓變電所應優(yōu)先采用自耦變壓器。 （ 2）當發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為 500KV 時，已經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，確 設 計 說 明 書 4 定選用三相變壓器、兩臺 50%容量三相變壓器或單相變壓器組。超過兩臺主變時，可靠性雖有所提高，但是出現(xiàn)交叉過多會給安裝和運行帶來不便，以及投資增加，配電設備及用 電保護的復雜性，維護及刀閘操作復雜化；兩臺主變同時故障的幾率較小，使用遠期負荷的增長以及擴建，故選擇兩臺主變互為備用，提高供電可靠性。 為了保證供電可靠性，變電所一般裝設兩臺主變，有條件的應考慮設三臺主變的可能性。 220KV 變電站電氣部分設計使其對變電站有了一個整體的了解。電力是能源工業(yè)、基礎工業(yè)，在國家建設和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。 繼電保護方式的選擇與整定：保 護 1 的保護方式采用三段式過電流保護，請計算它的 IopI 、 IIopI 、 IIIopI 、 %ml 和 opt 。 設 計 說 明 書 III 各側(cè)功率因數(shù) ?cos 與最大負荷利用小時數(shù) maxT 分別為 220kV 側(cè) ?cos = maxT =4800 小時 /年 110kV 側(cè) ?cos = maxT =4200 小時 /年 10kV 側(cè) ?cos = maxT =4500 小時 /年 系統(tǒng)阻抗 220kV 側(cè)電源近似為無限大電源系統(tǒng)，以 100MVA 為基準容量，歸算至本所 220kV 母線阻抗為 ； 110kV 側(cè)電源容量為 800MVA（學號為單數(shù)為火電系統(tǒng)，雙數(shù)為水電系統(tǒng)），以 100MVA 為基準容量，歸算至本所 110kV母線阻抗為 。 10kV 總負荷為 40MVA，Ⅰ、Ⅱ類負荷用戶占 70%；最大一回出線負荷為5 MVA，最小負荷與最大負荷之比為 。選擇各電壓等級的避雷器 配置主要電器設備：配置各級電壓的電壓互感器和防雷裝置；配置各支路的電流互感器 各級電壓等級的配電裝置的選型與布置。人類對能源質(zhì)量也要求越來越高。變電站對電力的生產(chǎn)和分配起到了舉足輕重的作用，學習和了解變電站的結(jié)構(gòu)和運行對電力資源的可持續(xù)發(fā)展墊下了基礎。對于有重要負荷的變電所，應考慮一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，保證用戶的Ⅰ級和Ⅱ級負荷，對于一般變電所，當一臺主變停運時，其他變壓器容量應能保證全部負荷的 70%～ 80%。為了保證供電可靠性，避免一臺主變的故障或檢修時影響供電，變電站一般應選擇安裝兩臺主變。 5 0 3 0 4 0 1 2 0S M V A? ? ? ?總 5 0. 05N0. 25S = 120 M VA??? ? ? ? ?總同 時 率 取容 量 確 定 ： ｅｅ 主變壓器型式的選擇 選擇主變壓器，需考慮如下原則： （ 1）當不受運輸條件限制時，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電站，均應選用三相變壓器。本次變電所位于生荒土地上，地勢平坦、交通便利，不受制造和運輸條件限制，故采用三相變壓器。主變中性點接地方式涉及到供電可靠性、過電壓與絕緣配合 、繼電保護和自動裝置正確動作、通訊干擾、系統(tǒng)穩(wěn)定等一系列問題，所以電力系統(tǒng)中性點接地方式是一個比較復雜的綜合性技術經(jīng)濟問題。 設 計 說 明 書 7 第 3 章 電氣主接線的設計 主接線的基本要求 電氣主接線的設計是發(fā)電廠或變電站電氣設計的主題。 1 運行的可靠 斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢